GPS原理及应用

　　《21世纪高等院校教材：GPS原理及应用》是作者在多年从事GPS卫星测量教学与应用研究的基础上撰写而成的。全书共13章，第1至第4章主要介绍了GPS卫星测量的基本原理；第5至第7章主要介绍了GPS卫星测量的误差来源、技术设计和数据处理；第8章主要介绍了GPS卫星信号接收机的使用与检验；第9至第13章主要介绍了GPS卫星测量技术的应用。《21世纪高等院校教材：GPS原理及应用》重点介绍了GPS卫星信号接收机的使用与检验。特别是对GPS卫星测量技术在有关领域中的应用做了详细论述。《21世纪高等院校教材：GPS原理及应用》既可作为GIS专业本科生及研究生教材，同时又可供相关专业师生、研究人员及测绘专业技术人员参考阅读。

暂缺《GPS原理及应用》作者简介

第1章  绪论
    1.1  卫星定位技术发展概况
    1.1.1  初期的卫星定位技术
    1.1.2  卫星多普勒测量
    1.2  GPS的特点
    1.2.1  GPS相对于其他导航定位系统的特点
    1.2.2  GPS定位技术相对于常规测量技术的特点
    1.3  GPS系统的组成
    1.3.1  空间星座部分
    1.3.2  地面监控部分
    1.3.3  用户设备部分
    1.4  GPS的应用
    1.4.1  GPS系统的应用前景
    1.4.2  我国GPS定位技术的应用和发展概况
    习题
第2章  GPS定位的坐标系统及时间系统
    2.1  协议天球坐标系
    2.1.1  天球的基本概念
    2.1.2  天球坐标系
    2.1.3  岁差与章动的影响
    2.1.4  协议天球坐标系的定义和转换
    2.2  协议地球坐标系
    2.2.1  地球坐标系
    2.2.2  极移与协议地球坐标系
    2.3  协议地球坐标系与协议天球坐标系的转换
    2.4  国家坐标系与地方坐标系
    2.4.1  地球参心坐标系
    2.4.2  站心坐标系
    2.4.3  独立坐标系
    2.4.4  国家大地坐标系
    2.4.5  高斯平面直角坐标系与UTM坐标系
    2.5  WGS-84坐标系
    2.6  时间系统
    2.6.1  时间的概念
    2.6.2  世界时系统
    2.6.3  原子时
    2.6.4  力学时
    2.6.5  协调世界时
    2.6.6  GPS时间系统
    习题
第3章  卫星运动及GPS卫星信号
    3.1  概述
    3.2  卫星的无摄运动
    3.2.1  二体意义下卫星的运动方程
    3.2.2  开普勒定律
    3.2.3  无摄卫星运动的轨道参数
    3.2.4  真近点角fs的计算
    3.3  卫星的瞬时位置与瞬时速度计算
    3.3.1  卫星的瞬时位置计算
    3.3.2  卫星运动的瞬时速度计算
    3.4  地球人造卫星的受摄运动
    3.4。1  卫星运动的摄动力及受摄运动方程
    3.4.2  地球引力场摄动力对卫星轨道的影响
    3.4.3  日、月引力对卫星轨道摄动影响
    3。4。4  太阳光压对卫星轨道的影响
    3.4.5  其他摄动力对卫星轨道的影响
    3.5  GPS卫星星历
    3.5.1  预报星历
    3.5.2  GPS卫星的后处理星历
    3.6  GPS卫星的伪随机测距码
    3.6.1  码的概念
    3.6.2  伪随机噪声码的产生
    3.6.3  GPS的测距码信号
    3.7  GPS导航电文
    3.7.1  导航电文格式
    3.7.2  导航电文的内容
  3.8  伪距测量原理
  3.9  卫星的载波信号及相位测量原理
    3.9.1  GPS卫星的载波信号
    3.9.2  GPS卫星信号的调制
    3.9.3  GPS卫星信号的解调
    3.9.4  载波相位测量原理
  3.10  美国政府关于GPS卫星信号的SA政策
    3.10.1  GPS卫星信号的SA技术
    3.10.2  SA技术对定位的影响
    3.10.3  GPS用户的反限制措施
    习题
第4章  GPS定位原理
  4.1  GPS绝对定位原理
    4.1.1  测码伪距观测方程及其线性化
    4.1.2  测相伪距观测方程及其线性化
    4.1.3  动态绝对定位原理
    4；1.4  静态绝对定位原理
    4.2  观测卫星的几何分布与GPS授时
    4.2.1  卫星几何分布精度因子
    4.2.2  GPS测时
    4.3  GPS相对定位原理
    4.3.1  相对定位的概念
    4.3.2  静态相对定位的观测方程及其解算
  4.4  差分GPS测量原理
    4.4.1  伪距差分原理
    4.4.2  位置差分原理
    4.4.3  载波相位差分原理
    4.5  广域差分GPS
    4.5.1  单基准站差分GPS(SRDGPS)
    4.5.2  局部区域差分GPS系统(LADGPS)
    4.5.3  广域差分GPS系统(WADGPS)
    4.6  整周未知数的确定方法与周跳分析
    4.6.1  整周未知数的静态求解方法
    4.6.2  整周未知数的动态求解方法
    习题
第5章  GPS测量的误差来源
    5.1  GPS测量误差的分类
    5.2  与GPS卫星有关的误差
    5.2.1  GPS卫星星历误差
    5.2.2  卫星钟误差
    5.2.3  相对论效应
    5.3  与卫星信号传播有关的误差
    5.3.1  电离层折射误差
    5；3.2  对流层折射误差
    5.3.3  多路径效应
    5.4  与接收机有关的误差
    5.4.1  观测误差
    5.4.2  接收机钟误差
    5.4.3  载波相位观测的整周未知数
    5.4.4  天线相位中心位置偏差
    5.5  其他误差来源
    5.5.1  地球自转的影响
    5.5.2  地球潮汐改正
    习题
第6章  GPS测量技术设计与外业施测
    6.1  GPS测量的技术设计
    6.1.1  GPS控制网技术设计的依据
    6.1.2  GPS控制网的精度、密度设计
    6.1.3  GPS控制网的基准设计
    6.1.4  GPS控制网图形构成的基本概念和网的特征条件
    6.2  GPS控制网的图形设计及设计原则
    6.2.1  GPS网的图形设计
    6.2.2  GPS网的图形设计原则
    6.3  GPS控制网的优化设计
    6.3.1  GPS控制网基准的优化设计
    6.3.2  GPS网的精度设计
    6.4  GPS测前准备及技术设计书的编写
    6.4.1  测区踏勘及收集资料
    6.4.2  器材准备及人员组织
    6.4.3  外业观测计划的拟定
    6.4.4  技术设计书编写
  6.5  GPS测量外业实施
    6.5.1  GPS控制点的选择
    6.5.2  外业观测
    6.5.3  数据预处理
    6.5.4  观测成果外业检核
    6.5.5  野外返工
    6.5.6  GPS网平差处理
  6.6  技术总结与上交资料
    6.6.1  技术总结
    6.6.2  上交资料
    习题
第7章  GPS测量数据处理
    7.1  概述
    7.1.1  数据预处理
    7.1.2  基线向量的解算
  7.2  GPS基线向量的解算
    7.2.1  双差基线模型
    7.2.2  基线解算
    7.2.3  精度评定
    7.2.4  基线向量解算结果分析
    7.2.5  基线解算中的几个问题
  7.3  GPS控制网的三维平差
    7.3.1  三维无约束平差
    7.3.2  三维约束平差
    7.3.3  GPS网与地面网的三维联合平差
    7.3.4  GPS控制网三维平差的主要流程
    7.4  GPS基线向量网的二维平差
    7.4.1  基线向量网的二维投影变换
    7.4.2  基线向量网的二维平差
  7.5  GPS高程
    7.5.1  高程系统
    7.5.2  GPS水准高程
    7.5.3  GPS重力高程
    7.5.4  GPS高程精度
    习题
第8章  GPS卫星信号接收机
    8.1  GPS卫星信号接收机的分类
    8.1.1  按接收机工作原理分类
    8.1.2  按接收机的用途分类
    8.1.3  按接收机接收的载波频率分
    8.1.4  按接收机的通道数分
    8.2  GPS接收机的组成及工作原理
    8.2.1  GPS接收机天线
    8.2.2  GPS接收机工作原理
    8.3  几种常见GPS卫星信号接收机
    8.3.1  Ashtech系列GPS接收机
    8.3.2  天宝系列GPS接收机
    8.3.3  法国泰雷兹(THALES)公司产品
    8.3.4  LeicaWildGPS接收机产品
    8.4  GPS卫星信号接收机的选用与检验
    8.4.1  GPS接收机的选用
    8.4.2  GPS接收机检验
    8.4.3  GPS接收机的维护
    习题·
第9章  GPS测量技术在控制测量、精密工程测量及变形监测中的应用
    9.1  概述
    9.2  GPS在控制测量中的应用
    9.2.1  全球或全国性的GPS网
    9.2.2  区域性GPS大地控制网
    9.3  GPS在精密工程测量中的作用
    9.3.1  GPS建立精密工程控制网的可行性
    9.3.2  GPS在工程测量中应用示例
    9.4  GPS在工程变形监测中的应用
    9.4.1  GPS用于工程变形监测的可行性
    9.4.2  GPS在工程变形监测中应用示例
    习题
第10章  GPS测量技术在航空遥感中的应用
    10.1  概述
    10.2  常规空中三角测量
    10.3  GPS用于空中三角测量的可行性
    10.3.1  精度分析
    10.3.2  机载GPS天线相位中心位置的确定
  10.4  机载GPS天线与摄影机偏心测量
  10.5  GPS辅助空中三角测量
    10.5.1  GPS辅助空中三角测量联合平差
    10.5.2  GPS辅助空中三角测量结果分析
    习题
第11章  GPS测量技术在土地资源调查中的应用
    11.1  土地资源调查的目的与任务
    11.1.1  土地资源调查的目的
    11.1.2  土地资源调查的任务
    11.2  土地资源调查的内容与方法
    11.2.1  土地资源调查内容
    11.2.2  土地资源调查的基本方法
    11.3  实时动态测量系统
    11.3.1  RTKGPS测量方法概述
    11.3.2  RTKGPS测量系统的设备
    11.3.3  RTKGPS测量作业模式及应用
    11.4  GPS测量技术在土地资源调查中的应用
    11.4.1  RTK技术在图根控制测量中的应用
    11.4.2  RTK技术在碎部测量中的应用
    习题
第12章  GPS在地质调查、地形测量、地籍测量及深水测量中的应用
    12.1  概述
    12.2  GPS在地质调查中的应用
    12.2.1  地质图的作用
    12.2.2  传统地质填图步骤
    12.2.3  RTK技术在地质填图中的应用
    12.3  GPS在地形测量中的应用
    12.3.1  RTK技术在地形控制测量中的应用
    12.3.2  RTK技术在地形测绘中的应用
    12.4  RTK技术在地籍测量中的应用
    12.4.1  地籍测量
    12.4.2  RTK在地籍、房产测量中的应用
    12.5  差分GPS在水深测量中的应用
    12.5.1  测前准备
    12.5.2  测量作业
    12.5.3  内业处理
    习题
第13章  GPS测量技术在其他领域中的应用
    13.1  GPS测量技术在地球动力学及地震监测中的应用
    13.1.1  首都圈GPS地壳形变监测网
    13.1.2  青藏高原地球动力学监测网
    13.1.3  龙门山GPS地壳形变监测网
    13.2  GPS测量技术在城市规划中的应用
    13.2.1  城市规划的任务
    13.2.2  GPS技术在城市规划中的应用
    13.3  GPS在气象信息测量中的应用
    13.3.1  GPS气象学简介
    13.3.2  GPS气象学分类
    13.3.3  GPS气象学的原理
    13.3.4  GPS/MET的应用前景
    13.4  GPS在公安、交通系统中的应用
    13.4.1  GPS车辆定位管理系统
    13.4.2  差分GPS在车辆管理系统中的应用
    13.4.3  应用前景
    13.5  GPS测量技术在航海导航中的应用
    13.5.1  差分GPS在船舶进出港口中的应用
    13.5.2  差分GPS在船舶机动性能测定中的应用
    13.6  GPS测量技术在航空导航中的应用
    13.7  GPS在海洋测绘中的应用
    13.7.1  概述
    13.7.2  利用GPS定位技术进行精密海洋定位
    13.7.3  我国沿海RBN/DGPS系统
    13.7.4  利用GPS建立海洋大地控制网
    13.7.5  GPS定位技术在海洋地形测绘中的应用
    13.8  GPS定位技术在其他领域中的应用
    13.8.1  GPS在农业中的应用
    13.8.2  GPS在林业管理方面的应用
    13.8.3  GPS在旅游及野外考察中的应用
    13.8.4  GPS在考古中的应用
    习题
参考文献